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本论文主要进行了以下三个方面的研究工作：首先，在传统的磁镊装置的基础上，发展了两套横向磁镊装置。接下来，利用这两套横向磁镊装置在单分子水平上详细研究了六氨合钴离子([Co(NH3)6]3+)对DNA凝聚的动力学行为，并且结合随机动力学模拟算法，对唯一存在的凝聚动力学模型进行了评价。论文工作中主要取得了以下有意义的研究进展：
(1)对传统的磁镊装置进行了改进，发展了微针型横向磁镊装置，该装置兼顾了光镊和传统磁镊的共同优点，提高了磁镊的时间和空间分辨率，扩大了提供力的范围，适合进行快速的动力学反应测量，同时还可以对DNA施加一定的扭矩。在微针型横向磁镊的基础上，笔者后来又发展了液槽型，引入了液槽进样、反应和检测系统。这种改进一方面简化了实验仪器的装配过程，降低了实验成本；另一方面，由于此系统操作的简单性以及一次实验可以同时检测几条DNA反应状态的特性，大大提高了实验的效率和重复性。此外，这种装置还允许更换反应溶液，适合不同条件下的反应研究。这对于单分子研究的进一步普及及深入开展有重要意义。
(2)通过六氨合钴离子([Co(NH3)6]3+)对受力情况下单个DNA分子的凝聚动力学研究，我们发现多种反应条件下DNA的凝聚和解凝聚过程不连续，DNA长度呈台阶式变化；通过对凝聚曲线的分析，我们认为DNA被凝聚成了单一环形结构( toroid)；台阶现象说明DNA的凝聚过程中，系统在两个稳态之间转变，中间要跨越一个能垒，这对理解凝聚的机制有着重大的指导意义；就台阶尺寸与电镜结果的比较，发现这也可能提供了一种对凝聚过程进行控制的方法，对于DNA凝聚在基因治疗方面有一定的应用价值。此现象被其他研究组在次证实。
(3)为了更好的理解这种DNA凝聚过程的台阶现象，我们同时进行了随机动力学模拟。通过对模拟结果和实验结果的比较，对目前唯一存在的动力学模型进行了评价，发现该模型在解释此类凝聚和解凝聚过程都有很好的合理性。此工作加深了人们对此类问题的理解，对以后此类问题的研究有指导意义。